路基排水是排地面和地下水,路基排水是保證路基穩定的重要措施,也是路基設計的內容之一,包括排水系統規劃和排水結構物設計。
排水系統設計的原則:
1)少佔農田,並與農田排水相結合;
2)排水溝渠位置應選在地形地質好的地區,節約溝渠的加固工程量;
3)排水溝渠的出口應選在天然河溝處;
4)就地取材,減少造價。
根據排不同的水源,採用不同的排水設施。
1)地面排水溝渠
排除地表水的設施,包括邊溝、截水溝、排水溝、跌水和急流槽。
(1)邊溝
位於挖方或低填路段路肩外側坡腳處,用來匯集和排除降落在路面、路肩和路基邊坡上的水。
邊溝常用的斷面為梯形(也有矩形、三角形),邊溝深度h和寬度b一般為0.4~0.6m,長度為200~300m。邊溝不可作為農田排水溝。
(2)截水溝
截水溝也叫天溝,設在路基上方山坡上,用於攔截和排除流向路基的地表徑流,防止水沖刷和浸濕挖方邊坡。
一般情況:
d>5m,土不良時取d=10m。;
1:m=1:1~1:1.5
b0.5m,h按設計流量算得,但h0.5m;
溝底有不小於0.5%的縱坡。
(3)排水溝
排水溝用來排除來自邊溝、截水溝和取土坑的水,並將水引到橋涵、天然河溝等遠離路基的地方。
排水溝的斷面一般為梯形,砌石排水溝斷面可為矩形,溝底寬b和溝深h由排水量決定,但b、h0.5m,邊坡為1:m=1:
1~1:1.5,溝底縱坡為1~3%,排水溝距路基坡腳d>3~4m,排水溝長度<300m。
(4)跌水和急流槽
跌水和急流槽是地面排水溝渠的特殊形式,設在陡坡地段或有水位落差較大排水溝渠連線處。
跌水:分單級和多級形式,水流以瀑布形式流下。
急流槽:坡度很陡的排水溝渠。
2)地下排水溝管
排除地下水、降低地下水位的設施,包括明溝、暗溝和滲溝。
(1)明溝
設定在路基上方或路基兩側,用以攔截、引排或降低淺層地下水,見下圖5-4-5。
(2)暗溝
埋在地下,用在排泉水或地下集中水流,用塊石或混凝土砌築。
(3)滲溝
暗溝內填透水性較大的材料,用來攔截地下含水層的水流,降低地下水位,當地下水量大時,滲溝底部加設排水管,見下圖5-4-6。
3)洩水結構物
穿越路基而宣洩水流的設施,如橋涵。
4)蓄水結構物
匯集邊溝、截水溝及地面水於一處,如蓄水池。
1)排水系統設計
排水系統設計是結合道路路線設計進行,為滿足排除某一水源而設定各種排水結構物(溝渠、管道、橋涵),組成統一完整的排水系統。排水系統設計是在平面圖上進行,步驟如下:
(1)在路線平面圖上繪出必要的路塹坡頂線和路基坡腳線,標明取土坑、棄土堆的位置;
(2)路基山坡上方設定截水溝,攔截流向路基的地表徑流,截水溝沿地形等高線布置以降低工程造價;
(3)路基兩側設邊溝或取土坑以排除道路表面降水,保證路基乾燥;
(4)將截水溝、邊溝的水流用排水溝引排到指定的河流、橋涵、低凹處;
(5)選定橋涵位置,使溝渠同橋涵組成排水網路;
(6)有地下水危害的地方,設定地下排水設施。
圖5-4-7為排水系統示意圖。
2)地面排水溝渠設計
設計內容:確定平面位置; 縱坡坡度;斷面尺寸;加固形式。
(1)平面位置
依據排水系統設計所確定的位置,設定在地質穩定表面平緩的地方,排水溝渠的線形應平直,轉角應有較大的轉彎半徑(r10m)防止水沖刷溝渠邊坡。
(2)縱坡坡度
為溝底水流通暢,防止泥砂沉澱,溝底最小縱坡為0.5%,排水溝縱坡一般為1~3%,邊溝縱坡與道路縱坡一致。
(3)斷面形式及斷面尺寸確定
溝渠斷面土質一般為梯形,其邊坡為1:1~1:1.5;石砌溝渠斷面可做成矩形。
排水溝和截水溝的溝深h和溝底寬b由設計流量qs確定,h、b最小為0.5m;邊溝的h、b最小為0.4m。
溝渠邊緣高出設計流量時的水面0.2m,溝渠的長度一般<300m。溝渠的設計流量按小流域暴雨徑流量確定。
設計過程:
首先確定設計流量qs的大小;
其次確定斷面尺寸及縱坡進行驗算最小和最大流速vmin、vmax和設計流量qs
採用水力計算方法
設計流量qs和流量q
5-9)
式中 qs—設計徑流量,m3/s;
q—設計重現期和降雨歷時內的平均降雨強度,mm/min;
ψ—徑流係數;
f—匯水面積,km2。
5-10)
式中 —溝渠的過水斷面,m2;
v—平均流速,m/s。
過水斷面
5-11)
式中 b—溝渠底寬,m;
h—溝渠的過水高度,m;
m—溝渠的邊坡坡率。
溼周p5-12)
式中 k—係數;
水力半r
5-13)
流速v5-14)
式中 i—溝底縱坡。
流速係數c
5-15)
式中 n—溝渠斷面粗糙係數;
y—指數,當r1.0m ;r>1.0m ;加固溝渠
溝渠表面係數表
水力最佳時的斷面面積0
邊坡坡率為1:m的梯形溝,在縱坡為i,排流量q條件下,水力最佳斷面面積為:
5-16)
式中 a—係數,
水力最佳時水深h、水力半徑r
5-17)
符合水力最佳斷面條件的寬深比b/h
水力最佳斷面條件的寬深比b/h見表5-4-2。
表5-4-2 溝渠斷面最佳寬深比
容許的最小vmin、最大流速vmax
溝渠不產生泥砂沉澱淤積,溝渠內的水應具有最小流速
5-18)
式中 —水中土粒徑有關的係數,
粗砂= 0.65~0.77;
中砂= 0.58~0.64;
細砂= 0.41~0.45;
極細砂= 0.37~0.41。
為使溝渠邊坡不產生沖刷,溝渠容許最大流速見表5-4-3。
表5-4-3 明渠容許最大流速
表中數適合h=0.4~1.0m ,超出此範圍時乘以以下修正係數:
h<0.4m,修正係數 0.85;
h>1.0m,修正係數 1.25;
h>2.0m,修正係數 1.40。
例:已知某溝渠的設計流量qs=1.1m3/s,該溝溝底縱坡i=0.
5%,溝渠經過土壤為極密結砂質粘土。設計溝渠邊坡 m=1.5,溝渠邊坡粗糙係數n=0.
025 ,計算溝渠斷面尺寸並驗算溝渠水流速。
解: 1)選擇法
解題思路是先假定溝底寬度b,求溝的過水高度h,再驗算流速v。
設溝底寬度b=0.4m,查表知m=1.5時,b/h=0.61
h=0.66m。
溼周 過水斷面
水力半徑
流速查表vmax=1.4m/s,=0.45
vmin流量
q=v=0.921.24=1.14m3/s
驗算q與qs相差不超過5%,水流速也未超過容許範圍,溝渠邊坡無須加固,上述計算結果不必重算,因此溝渠尺寸為:
h=h+0.2=0.86m
b=0.4m。
2)水力最佳斷面法
最佳水力斷面
假定r<1m
過水深度
溝底寬水力半徑
r=h/2=0.65/2=0.33m (與假定一致)
流速流量
q=0 v=0891.24=1.09m3/s
驗算驗算同上。
3)加固形式
當溝渠水流速度超過最大容許速度時,為防止水流沖刷邊坡、溝底,在某些地段為防止滲漏,必須對排水溝渠的底和邊坡進行加固處理。加固方式分:
簡易加固:鋪草皮、表面夯拍、三合土錘面,見下圖5-4-8。
幹砌式 :幹砌片石、幹砌片石砂漿勾縫、砂漿抹面。
漿砌式 :漿砌片石、混凝土預製塊、磚砌。
加固型別根據溝底縱坡、水流、土性、使用要求、材料**等參照下表選定。
表5-4-4 加固型別與溝底縱坡關係
4)地下排水溝管設計
地下排水設計根據地下水的埋深、流向、流量等確定地下排水結構物的型別、位置、深度、構造和尺寸。
地下水的處理方法可分為:攔截、疏幹、降低地下水位和引排。
(1)攔截
路基範圍內有含水層出露時。在地下水流上方設明溝或滲溝將地下水截斷引離,截水明溝或滲溝必須深入到含水層以下不透水層,見圖5-4-5、6。
(2)疏幹
路塹邊坡坡體較鬆,易引起上層滯水或降水浸濕邊坡產生坍塌或滑坡。在坡體中設y型或拱形邊坡滲溝,疏幹並引排到邊溝,見圖5-4-6。
(3)降低水位
地下水位高時,路基上部易濕軟,在路基兩側設縱向滲溝以降低地下水位。
(4)路基範圍內有泉眼
可用排水溝管引排出路基範圍。
明溝適合地下水深1~2m,斷面可採用梯形,邊坡為1:1.0~1:
1.5,幹砌片石;斷面為矩形時,採用漿砌片石邊坡。進水側溝壁設進水孔道並加砂反濾層。
溝底縱坡3%。
暗溝採用矩形斷面,石砌溝槽,其上蓋混凝土板,溝底縱坡1%。
第五章人事
第五章人事 人力資源管理 第一節人事概述 人力資源的含義 是指綜合運用現代科學技術方法豐富人的知識 提公升人的能力 激發人的活力 發揮人的潛能。廣義 包括 現實的人力資源 潛在的人力資源 未來的人力資源 人力資源的特點 1 人力資源的能動性 2 人力資源的時效性 3 人力資源的時代性 4 人力資源具...
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節1 數字基帶訊號 數字基帶傳輸系統框圖組成 通道訊號形成器 編碼通道 接收濾波器 抽樣判決器。一 時域形式 基帶訊號 單極性 雙極性 歸零 不歸零。二 頻譜結構 1.穩態波v t 的功率譜密度pv 2.交變波u t 的功率譜密度pu 3.基帶訊號s t 的功率譜密度ps pv pu 三 常用碼型 ...
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